4. 重构前评估方法
重构最怕什么？最怕你改了一堆代码，最后说不清楚到底改好了没有。
我见过太多团队，重构前热血沸腾，重构后一地鸡毛。为什么？因为目标没定清楚。你连「什么是好」都没定义，怎么知道做完了？
这一章，我们就来聊聊怎么把重构目标从「感觉」变成「数字」。
4.1 接口边界：先画线，再动手
接口边界，说白了就是「谁该管什么，谁不该管什么」。我个人的习惯是：先画图，再写代码。画图不是画 UML 那种大而全的，而是画模块之间的通信线。
核心原则：接口是契约，不是实现。接口只告诉别人「我能做什么」，不告诉别人「我怎么做的」。
举个例子，一个温控模块的接口应该长这样：
/* 好的接口：只暴露行为，不暴露内部 */
typedef struct {
float (*get_temperature)(void);
int32_t (*set_target)(float temp);
bool (*is_stable)(void);
} temp_controller_if_t;而不是这样：
/* 坏的接口：把内部实现细节全暴露了 */
typedef struct {
uint32_t adc_value; /* 内部ADC值 */
float pid_kp; /* PID参数 */
uint8_t heater_pwm; /* 加热器PWM */
void (*calibrate)(void); /* 校准函数，调用方根本不需要知道 */
} temp_controller_t;我在项目中遇到过一件事：一个同事把 SPI 的寄存器地址直接写在接口头文件里，结果换了芯片型号，所有调用方都得改。这就是接口边界没划清楚。
避坑指南：我曾经在一个项目里，接口头文件包含了硬件寄存器定义。后来换了 MCU，改了一个月。从那以后，我定了一条铁律：接口头文件里，不准出现任何硬件相关的宏或类型定义。
4.2 模块划分：高内聚、低耦合，但别过度
模块划分这件事，很多人一上来就想着「我要拆成 20 个模块」。其实没必要。模块划分的核心就两句话：
- 一个模块只做一件事（高内聚）
- 模块之间只通过接口通信（低耦合）
我一般按这个步骤来划分：
- 先列功能清单：把系统所有功能写出来，别管模块，先列全。
- 找自然边界：哪些功能经常一起变？哪些功能依赖同一个硬件资源？
- 画依赖图：模块 A 调用模块 B，箭头别画反了。
- 检查循环依赖：如果有 A→B→C→A，说明边界没划对。
注意：模块不是越细越好。拆得太碎，接口数量爆炸，维护成本反而更高。我见过一个项目，一个传感器驱动拆了 5 个文件，最后没人看得懂调用关系。
下面这张图，是我常用的模块划分参考结构：
4.3 性能指标：用数字说话
重构之后，系统是变快了还是变慢了？你得有数据。我一般会定这几个指标：
| 指标类别 | 具体指标 | 测量方法 | 典型目标 |
|---|---|---|---|
| 响应时间 | 中断响应延迟、任务切换时间 | GPIO 示波器打点 | < 10 μs |
| 吞吐量 | 每秒处理消息数、数据采样率 | 计数 + 定时器 | ≥ 1000 msg/s |
| 内存占用 | RAM 峰值、Flash 占用 | 编译器 map 文件 | ≤ 总资源 70% |
| CPU 负载 | 空闲任务占比 | RTOS 自带统计 | ≥ 30% 空闲 |
个人经验：我习惯在重构前先跑一遍性能基线，把数据记下来。重构过程中每改完一个模块，就跑一遍对比。这样能及时发现「改坏了」的情况。
举个例子，我曾经重构一个 CAN 通信模块。重构前，发送一条消息平均耗时 2.3 ms。重构后，我测出来是 1.1 ms。数据摆在那，谁都没话说。
4.4 可测试性目标：让测试成为习惯
很多嵌入式工程师觉得测试是 QA 的事。其实不对。可测试性，是设计出来的。
我定可测试性目标时，会关注这几点：
- 接口可模拟：每个模块的接口，都能用桩函数（stub）替换。
- 状态可观测：模块内部的关键状态，能通过接口读出来。
- 依赖可注入：模块依赖的外部资源（如定时器、存储），能通过参数传入。
一个简单的可测试性检查清单：
- ✅ 每个模块的接口是否独立？
- ✅ 能否在 PC 上编译运行单元测试？
- ✅ 模块内部是否有全局变量？如果有，能否通过接口访问？
- ✅ 硬件依赖是否被抽象到了 HAL 层？
我见过一个项目，所有模块都直接调用 HAL 的 GPIO 写函数。想测一个业务逻辑，得先接上硬件。后来我把 HAL 接口改成了函数指针表，测试时传入模拟函数，问题就解决了。
注意：可测试性不是一蹴而就的。我建议在重构初期就定好目标，比如「每个模块至少有一个单元测试」。别想着一次到位，先跑起来再说。
4.5 目标设定清单：照着做就行
最后，我整理了一份目标设定清单。每次重构前，我都会过一遍：
| 维度 | 目标 | 验收标准 |
|---|---|---|
| 接口边界 | 接口不暴露实现细节 | 头文件中无硬件宏、无全局变量 |
| 模块划分 | 无循环依赖 | 依赖图检查通过 |
| 性能指标 | 响应时间 < 10 μs | 示波器测量 100 次取平均 |
| 可测试性 | 每个模块可独立测试 | 单元测试覆盖率 ≥ 80% |